KR102390743B1 - Thermoformable overcoat in roll-to-roll format printers for thermoforming applications - Google Patents

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Abstract

제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 열 성형 가능 기재 상에 적어도 하나의 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 시스템. 시스템은 언와인더, 인쇄 모듈 및 리와인더를 포함한다. 언와인더는 열 성형 가능 기재를 제1 롤로부터 인쇄 모듈로 공급하도록 배열된다. 인쇄 모듈은 열 성형 가능한 기재의 제1 표면 상에 코팅 층을 침착시키도록 배열된 범람 코팅기를 포함한다. 리와인더는 열 성형 가능 기재를 수용하고 열 성형 가능 기재를 제2 롤에 형성하도록 배열된다.A system for printing at least one extensible ink on a thermoformable substrate comprising a first surface and a second surface opposite the first surface. The system includes an unwinder, a print module and a rewinder. The unwinder is arranged to feed the thermoformable substrate from the first roll to the printing module. The printing module includes a flood coater arranged to deposit a coating layer on the first surface of the thermoformable substrate. The rewinder is arranged to receive the thermoformable substrate and form the thermoformable substrate to the second roll.

Description

열 성형 어플리케이션을 위한 롤-투-롤 형식 프린터 내의 열 성형 가능 오버코트{THERMOFORMABLE OVERCOAT IN ROLL-TO-ROLL FORMAT PRINTERS FOR THERMOFORMING APPLICATIONS}Thermoformable OVERCOAT IN ROLL-TO-ROLL FORMAT PRINTERS FOR THERMOFORMING APPLICATIONS

현재 개시된 실시 예는 열 성형 가능한 기재 상에 연신성(stretchable) 및/또는 방사선 경화성(radiation curable) 잉크를 침착 또는 인쇄하는 데 사용하기 위한 인쇄 시스템 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.The presently disclosed embodiments relate to printing systems and methods of using the same for use in depositing or printing stretchable and/or radiation curable inks on thermoformable substrates.

열 성형 공정(thermoforming processes)과 호환되는 인쇄 공정은 당 업계에 공지되어있다. 종래의 디지털 프린터는 즉, 종래의 잉크젯 프린터의 래스터와 유사한 기능과 유사하게 웹의 이동(travel)을 인덱싱(indexing)하면서, 미디어 웹을 통해 반복적으로 프린트헤드의 어레이를 스캐닝함으로써 작동한다. 이러한 종래의 인쇄 공정은 인쇄된 롤(roll)이 하나 이상의 열 성형 프레스들로 전달되어야 하는 제조 환경에서 매우 시간 소모적이다. 종종, 인쇄에 필요한 시간이 열 성형에 필요한 시간을 크게 초과한다.Printing processes compatible with thermoforming processes are known in the art. Conventional digital printers operate by repeatedly scanning an array of printheads through a media web, ie indexing the travel of the web, similar to the raster-like function of conventional inkjet printers. This conventional printing process is very time consuming in a manufacturing environment where a printed roll must be transferred to one or more thermoforming presses. Often, the time required for printing greatly exceeds the time required for thermoforming.

다음은 열 성형 가능한 재료와 함께 사용되는 인쇄 시스템의 두 가지 예들이다. 'Electronics for Imaging'의 'VUTEk GS Pro-TF' 시리즈 디지털 잉크젯 프린터는 사용자 맞춤형 사인들(signs), 포장재(packaging), POP 디스플레이, 밴딩 패널 및 기타 열 성형 어플리케이션을 생산할 수 있다고 한다. 마찬가지로 'FUJIFILM'의 'Acuity Advance Select'는 인쇄된 열 성형물들을 생산하는 데 사용되는 플랫베드(flatbed) 잉크젯 프린터이다. 불행하게도, 두 시스템 모두 시스템 처리량(throughput)을 심각하게 제한하는 스캐닝 프린트헤드를 이용하는 단점이 있으며, 예를 들어 'FUJIFILM'의 시스템은 최대 32m2/hr의 처리량을 알린다.Below are two examples of printing systems used with thermoformable materials. Electronics for Imaging's VUTEk GS Pro-TF series digital inkjet printers are said to be capable of producing custom signs, packaging, POP displays, banding panels and other thermoforming applications. Likewise 'FUJIFILM''Acuity Advance Select' is a flatbed inkjet printer used to produce printed thermoforms. Unfortunately, both systems have the disadvantage of using a scanning printhead which severely limits system throughput, for example 'FUJIFILM''s system advertises throughputs of up to 32 m 2 /hr.

열 성형 가능한 재료에 인쇄하는 공정을 더욱 복잡하게 만드는 것은 그 재료의 광학 특성(optical characteristics)이다. 많은 열 성형 가능한 재료는 투명하며, 예를 들어 투명한 플라스틱 용기에 담긴 딸기와 같이, 이는 소비자가 구매하기 전에 보고 싶어하는 제품을 보관할 때 바람직한 특성이다. 투명한 물질(clear materials)은 입사광이 잉크를 통해 전달되므로 일반적인 CMYK 이미지들(시안(cyan), 마젠타(magenta), 노랑색(yellow) 및 키(key)(검정색))을 인쇄하는 데 어려움을 겪는다. 가시성을 높이려면 반사율이 높은 흰색 배경에 CMYK 이미지를 인쇄하는 것이 일반적이다. 인쇄 시스템의 유용성을 최대화하고 비용을 최소화하기 위해, 바람직하게는 CMYK 인쇄에 사용된 동일한 인쇄 프로세스를 사용하여 흰색 배경이 생성된다.What makes the process of printing on thermoformable materials more complicated are the optical characteristics of the material. Many thermoformable materials are transparent, such as strawberries in a clear plastic container, which is a desirable property for storing products that consumers want to see before purchasing. Clear materials have difficulty printing typical CMYK images (cyan, magenta, yellow and key (black)) because incident light is transmitted through the ink. For better visibility, it is common to print CMYK images on a highly reflective white background. In order to maximize the usefulness of the printing system and minimize cost, the white background is preferably created using the same printing process used for CMYK printing.

열 성형 가능한 재료 상에 인쇄 한 후에, 재료는 롤로 다시 감겨진다. 경화된 잉크, 예를 들어 자외선 (UV) 경화된 잉크에서 낮은 가교-결합(가교-결합)을 필요로 하는 열 성형성으로 인해, 이러한 잉크들은 업계에서 "셋-오프(set-off)"이라고도 알려진 "롤 오프셋(roll offset)"오류가 발생하기 쉽다는 것이 발견되었다. 백색 잉크 및/또는 CMYK 이미지는 통상 셋팅 오프(setting off)로 알려진 프로세스에서 열 성형 가능 재료의 상부 표면으로부터 이미지에 직접 인접하게 위치된 롤 부분의 하부 표면으로 전사(transfer)될 수 있다. 즉, 롤 형태로 유지되는 동안 인쇄된 이미지가 의도된 위치에서 의도하지 않은 위치로 이동하여 용인할 수 없는 인쇄 품질을 초래할 수 있다. 오프셋으로 인하여, 상업용 열 성형 프린터는 일반적으로 와이드-포맷(wide-format)을 채택하고, 여기서 UV 경화된 잉크는 열 성형 전에 공기에 노출된 채로 유지된다. 전술 한 바는 열 성형 제품의 생산성을 크게 제한한다.After printing on the thermoformable material, the material is wound back into a roll. Due to the thermoformability that requires low cross-linking (cross-linking) in cured inks, such as ultraviolet (UV) cured inks, these inks are also referred to as "set-off" in the industry. It has been found that it is prone to known "roll offset" errors. The white ink and/or CMYK image may be transferred from the upper surface of the thermoformable material to the lower surface of a roll portion positioned directly adjacent the image in a process commonly known as setting off. That is, the printed image may move from its intended position to an unintended position while remaining in roll form, resulting in unacceptable print quality. Because of the offset, commercial thermoforming printers generally adopt a wide-format, where the UV cured ink remains exposed to air prior to thermoforming. The foregoing greatly limits the productivity of thermoformed products.

본 개시는 인쇄된 이미지들의 허용될 수 없는 셋팅 오프 없이, 열 성형 가능한 기재 상에 고 처리량 인쇄를 위한 시스템 및 방법을 다룬다. 즉, 열 성형 어플리케이션을 위한 고-용량 롤-투-롤(roll-to-roll) 포맷 시스템이 필요하다.This disclosure addresses systems and methods for high throughput printing on thermoformable substrates without unacceptable set-off of printed images. That is, there is a need for a high-capacity roll-to-roll format system for thermoforming applications.

인쇄된 이미지의 상부 또는 상에 열 성형 가능한 투명한 잉크를 코팅하는 것은 롤 오프셋을 최소화하거나 방지하며, 이후에 인쇄된 이미지를 열 성형하는 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌다. 예시적인 실시 양태에서, 플렉소그래픽 잉크가 오버코트로서 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌고, 따라서, 본 시스템 및 방법은 배경 층 및/또는 이미지를 형성하기 위해 잉크를 인쇄한 후에 이러한 유형의 잉크 또는 유사한 유형의 잉크, 예를 들어 CMYK 잉크를 범람 코팅하는 것을 제안한다.It has been found that coating a thermoformable transparent ink on top of or on the printed image minimizes or prevents roll offset and does not affect the performance of subsequently thermoforming the printed image. In an exemplary embodiment, it has been found that flexographic inks can be used as overcoats, and thus, the present systems and methods can be used to print inks of this type or similar types after printing the inks to form background layers and/or images. It is proposed to flood coat the inks, for example CMYK inks.

본 명세서에 도시된 양상들에 따르면, 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 열 성형 가능 기재 상에 적어도 하나의 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 언와인더, 인쇄 모듈 및 리와인더를 포함한다. 언와인더는 열 성형 가능 기재를 제1 롤로부터 인쇄 모듈로 공급하도록 배열된다. 인쇄 모듈은 열 성형 가능 기재의 제1 표면 상에 코팅 층을 침착시키도록 배치된 범람 코팅기를 포함한다. 리와인더는 열 성형 가능 기재를 수용하고 열 성형 가능 기재를 제2 롤로 형성하도록 배열된다.According to aspects shown herein, there is provided a system for printing at least one extensible ink on a thermoformable substrate comprising a first surface and a second surface opposite the first surface. The system includes an unwinder, a print module and a rewinder. The unwinder is arranged to feed the thermoformable substrate from the first roll to the printing module. The printing module includes a flood coater disposed to deposit a coating layer on the first surface of the thermoformable substrate. The rewinder is arranged to receive the thermoformable substrate and form the thermoformable substrate into a second roll.

본원에 개시된 다른 양태에 따르면, 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는 열 성형 가능 기재 상에 이미지를 적용하는 방법이 제공된다. 이 방법은 다음을 포함 한다: 범람 코팅기로 기재의 제1 표면의 일부분 상에 코팅 층을 침착하는 단계로서, 제1 부분은 이미지, 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는 코팅층을 포함하고; 및 코팅 층을 적어도 하나의 방사선 경화 장치로 경화하는 단계.According to another aspect disclosed herein, a method of applying an image on a thermoformable substrate having a first surface and a second surface opposite the first surface is provided. The method includes: depositing a coating layer on a portion of a first surface of a substrate with an overflow coater, the first portion comprising an image, a coating layer comprising at least one extensible ink; and curing the coating layer with at least one radiation curing device.

본원에 개시된 다른 양태에 따르면, 제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는 열 성형 가능 기재 상에 이미지를 적용하는 방법이 제공된다. 상기 방법은; 열 성형 가능 기재를 제1 롤로부터 코팅 층을 갖는 인쇄 모듈로 언와인딩하는 단계; 적어도 하나의 제1 전폭 프린트헤드 어레이로 기재의 제1 표면의 일부분 상에 배경 층을 침착하는 단계로, 배경 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하고; 적어도 하나의 방사선 고정 장치로 배경 층을 고정하는 단계로, 적어도 하나의 제1 방사선 고정 장치는 열 성형 가능 기재의 제1 표면 근처에 위치되고; 적어도 하나의 제2 전폭 프린트헤드 어레이로 배경 층 상에 전면(foreground) 층을 침착하는 단계로, 전면 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하고; 적어도 하나의 방사선 경화 장치로 배경 및 전면 층들을 경화하는 단계; 범람 코팅기로 기재의 제1 표면의 부분 상에 코팅 층을 침착하는 단계로, 제1 부분은 이미지, 적어도 하의 연신성 잉크를 포함하는 코팅층을 포함하고; 적어도 하나의 방사선 경화 장치로 코팅 층을 경화하는 단계; 및 열 성형 가능 기재를 제2 롤로 리와인딩하는 단계를 포함한다.According to another aspect disclosed herein, a method of applying an image on a thermoformable substrate having a first surface and a second surface opposite the first surface is provided. the method; unwinding the thermoformable substrate from the first roll to a printing module having a coating layer; depositing a background layer on a portion of a first surface of the substrate with at least one first full-width printhead array, the background layer comprising at least one extensible ink; fixing the background layer with at least one radiation fixation device, wherein the at least one first radiation fixation device is positioned proximate the first surface of the thermoformable substrate; depositing a foreground layer on the background layer with at least one second full-width printhead array, the front layer comprising at least one extensible ink; curing the background and front layers with at least one radiation curing device; depositing a coating layer on a portion of a first surface of a substrate with an overflow coater, the first portion comprising an image, a coating layer comprising at least an extensible ink; curing the coating layer with at least one radiation curing device; and rewinding the thermoformable substrate to the second roll.

하나 이상의 실시 예들의 다른 목적, 특징 및 이점은 하기의 상세한 설명 및 첨부 도면 및 청구 범위로부터 용이하게 인식될 수 있을 것이다.Other objects, features, and advantages of one or more embodiments will be readily apparent from the following detailed description and accompanying drawings and claims.

첨부된 도면들을 참조하여, 다양한 실시 예가 오직 예로서 개시되며, 대응하는 참조 부호는 대응하는 부분을 나타낸다;
도 1은 열 성형 가능한 기재 상에 연식 가능 잉크(stretchable ink)를 인쇄하기 위한 공지된 시스템의 일 실시 예의 개략도이다;
도 2는 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 공지된 시스템의 실시 예를 포함하는 개략적인 공정 흐름도이다;
도 3은 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 공지된 시스템의 일 실시 예의 개략도이다;
도 4는 범람 코팅기(flood coater)를 포함하는 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 본 시스템의 실시 예의 개략도이다;
도 5는 방사선 경화 장치 아래에서 1 회 통과 후에 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 공지된 시스템을 사용하여 제조된 인쇄된 기재의 예이다;
도 6은 방사선 경화 장치 아래에서 2 회 통과 후에 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 공지된 시스템을 사용하여 제조된 인쇄된 기재의 예이다;
도 7은 방사선 경화 장치 아래에서 3 회 통과 후에 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 공지된 시스템을 사용하여 제조된 인쇄된 기재의 예이다;
도 8은 방사선 경화 장치 아래에서 4 회 통과 후에 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위한 공지된 시스템을 사용하여 제조된 인쇄된 기재의 예이다;
도 9는 최종 방사선 경화 장치 아래로 통과하기 전에 범람 코팅을 포함하는 열 성형 가능한 기재 상에 연신성 잉크를 인쇄하기 위해 본 시스템을 사용하여 제조된 인쇄된 기재의 예이다;
도 10은 도 9의 인쇄된 기재와 접촉 후의 열 성형 가능한 기재의 예이다; 그리고
도 11은 연신성 잉크 위의 범람 코팅된 층을 포함하는 열 성형 가능한 기재 상의 연신성 잉크를 도시하는 단면도이다.
도 12는 연신성 잉크 위의 범람 코팅된 층을 부분적으로 포함하는 열 성형 가능한 기재 상의 연신성 잉크를 도시하는 단면도이다.With reference to the accompanying drawings, various embodiments are disclosed by way of example only, and corresponding reference signs indicate corresponding parts;
1 is a schematic diagram of one embodiment of a known system for printing stretchable ink on a thermoformable substrate;
2 is a schematic process flow diagram including an embodiment of a known system for printing extensible ink on a thermoformable substrate;
3 is a schematic diagram of one embodiment of a known system for printing extensible inks on thermoformable substrates;
4 is a schematic diagram of an embodiment of the present system for printing extensible ink on a thermoformable substrate comprising a flood coater;
5 is an example of a printed substrate made using a known system for printing extensible ink on a thermoformable substrate after one pass under a radiation curing apparatus;
6 is an example of a printed substrate made using a known system for printing extensible ink on a thermoformable substrate after two passes under a radiation curing apparatus;
7 is an example of a printed substrate made using a known system for printing extensible ink on a thermoformable substrate after three passes under a radiation curing apparatus;
8 is an example of a printed substrate made using a known system for printing extensible ink on a thermoformable substrate after four passes under a radiation curing apparatus;
9 is an example of a printed substrate made using the present system to print extensible ink on a thermoformable substrate comprising an overflow coating prior to passing under a final radiation curing apparatus;
10 is an example of a thermoformable substrate after contact with the printed substrate of FIG. 9 ; And
11 is a cross-sectional view illustrating extensible ink on a thermoformable substrate comprising a flood coated layer over extensible ink.
12 is a cross-sectional view illustrating extensible ink on a thermoformable substrate partially comprising an overflow coated layer over the extensible ink.

처음에는, 상이한 도면에서 유사한 도면 번호는 여기에 설명된 실시 예들의 동일하거나, 또는 기능적으로 유사한, 구조 요소를 나타내는 것으로 이해해야 한다. 또한, 이들 실시 예들은 설명된 특정 방법론, 재료 및 변형에 제한되지 않고 물론 변경될 수 있음을 이해해야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 양태만을 설명하기 위한 것이며, 첨부된 청구 범위에 의해서만 한정되는 개시된 실시 예의 범위를 제한하려는 것이 아님이 이해된다.It should initially be understood that like reference numerals in different drawings represent identical or functionally similar, structural elements of the embodiments described herein. Moreover, it is to be understood that these embodiments are not limited to the specific methodologies, materials, and variations described and may, of course, vary. It is understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular aspects only, and is not intended to limit the scope of the disclosed embodiments, which is limited only by the appended claims.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 이들 실시 예가 속하는 기술 분야의 당업자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "전폭 어레이 센서" 및 "전폭 프린트헤드 어레이"와 같은 "전폭(full width)"은 기재의 현저한 폭을 커버하는 임의의 구조로 폭넓게 해석되도록 의도된다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 전폭 어레이 센서의 길이는 그것이 검사하는 기재의 폭의 대략 절반이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which these embodiments belong. As used herein, "full width", such as "full width array sensor" and "full width printhead array", is intended to be broadly interpreted as any structure that covers the significant width of the substrate. For example, in some embodiments, the length of a full-width array sensor is approximately half the width of the substrate it inspects.

또한, 여기에서 사용된 "프린터", "프린터 시스템", "인쇄 시스템", "프린터 장치"및 "인쇄 장치"라는 용어는 임의의 목적으로 인쇄 출력 기능을 수행하는 디지털 복사기, 북 메이커, 팩시밀리 장치, 다기능 장치 등 과 같은 임의의 장치를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "웹", "기재", "인쇄 가능한 기재"는 정보 또는 표식을 시각화 및/또는 재생산할 수 있는 웹의 형태의, 예를 들어 종이, 투명 필름, 양피지, 필름, 직물, 플라스틱, 포토-피니싱 종이 또는 기타 코팅 또는 비-코팅된 미디어를 지칭하고, "열 성형 가능한 기재"는 인쇄 후에 열 성형될 수 있는 임의의 기재, 즉 열 및 압력의 사용에 의해 성형 될 수 있는 것을 의미한다. 여기서 사용된 바와 같이, '평균'이라는 용어는 결과 데이텀(datum) 또는 결정이 복수의 입력 데이터에 기초하여 얻어지는 임의의 계산을 포함하도록 넓게 해석되어야 하며, 이는 가중 평균, 롤링 입력에 근거한 예 또는 아니오 결정 등을 포함 할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.Also, as used herein, the terms "printer", "printer system", "printing system", "printer device" and "printing device" are used herein to refer to digital copiers, bookmakers, facsimile devices that perform print output functions for any purpose. , a multifunction device, and the like. Also, as used herein, "web", "substrate", "printable substrate" means in the form of a web capable of visualizing and/or reproducing information or indicia, for example, paper, transparent film, parchment, film, refers to fabric, plastic, photo-finishing paper or other coated or uncoated media, "thermoformable substrate" being any substrate that can be thermoformed after printing, i.e., can be formed by the use of heat and pressure means there is As used herein, the term 'average' is to be construed broadly to include any calculation in which a result datum or determination is obtained based on a plurality of input data, which is a weighted average, yes or no based on a rolling input. decision, etc., but is not limited thereto.

또한, 본 명세서에서 사용된 시스템 또는 요소와 조합하여 "적어도 하나를 포함한다"및 "적어도 하나를 포함하는"는 문구는 시스템 또는 요소가 그 구문 뒤에 나열된 하나 이상의 요소를 포함 함을 의미한다. 예를 들어, 제1 요소; 제2 요소; 및 제3 요소 중 적어도 하나를 포함하는 장치는 다음의 구조적 배열들 중 어느 하나로서 해석되도록 의도된다: 제1 요소를 포함하는 장치; 제2 요소를 포함하는 장치; 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제2 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소, 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 또는, 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치. 유사한 해석은 "적어 하나에서 사용되는"이라는 문구가 본 명세서에서 사용될 때 의도된다. 또한, 본원에 사용 된 "및/또는"은 인용된 하나 이상의 요소 또는 조건이 포함되거나 발생할 수 있음을 나타내는 데 사용되는 문법적 결합을 의미하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 제1 요소, 제2 요소 및/또는 제3 요소를 포함하는 장치는, 다음의 구조적 배열들 중 어느 하나로서 해석되도록 의도된다: 제1 요소를 포함하는 장치; 제2 요소를 포함하는 장치; 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제2 요소를 포함하는 장치; 제1 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 제1 요소, 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치; 또는, 제2 요소 및 제3 요소를 포함하는 장치. Also, the phrases "comprising at least one" and "comprising at least one" in combination with a system or element as used herein means that the system or element includes one or more of the elements listed after the phrase. For example, a first element; a second element; and a device comprising at least one of a third element is intended to be interpreted as any one of the following structural arrangements: a device comprising a first element; a device comprising a second element; a device comprising a third element; an apparatus comprising a first element and a second element; an apparatus comprising a first element and a third element; an apparatus comprising a first element, a second element and a third element; or, a device comprising a second element and a third element. A similar interpretation is intended when the phrase "used in at least one" is used herein. Also, as used herein, “and/or” is intended to mean a grammatical combination used to indicate that one or more recited elements or conditions may be included or occur. For example, a device comprising a first element, a second element and/or a third element is intended to be interpreted as any one of the following structural arrangements: a device comprising a first element; a device comprising a second element; a device comprising a third element; an apparatus comprising a first element and a second element; an apparatus comprising a first element and a third element; an apparatus comprising a first element, a second element and a third element; or, a device comprising a second element and a third element.

더욱이, 본원에 기술 된 것들과 유사하거나 동등한 임의의 방법, 장치 또는 재료가 이들 실시 예의 실행 또는 테스트에 사용될 수 있지만, 방법, 장치 및 재료의 일부 실시 예가 이제 설명된다.Moreover, although any methods, devices, or materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of these embodiments, some embodiments of the methods, devices, and materials are now described.

도 1은 공지된 인쇄 시스템, 즉 인쇄 시스템(50)의 일 실시 예의 개략도이다. 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리비닐 클로라이드(PVC)와 같은 열 성형 등급 기재(52)은 언와인더(56)의 시스템(50)의 제1 단부(54)에서 풀려진다. 그 후, 웹(52)은 종래의 웹 드라이브 및 스티어링 서브시스템(steering subsystem), 즉 서브시스템(58)을 통과한다. 웹(52)은 표면 에너지 수정 장치(surface energy modification device)(60), 예를 들어 코로나 방전(corona discharge), 대기 플라즈마(atmospheric plasma) 또는 화염 처리(flame treatment)에 노출된다. 표면 에너지 수정 장치(60)는 웹(52)에 대한 잉크(62)의 습윤(wetting) 및 접착(adhesion)을 향상시킨다. 적합한 표면 에너지 수정 장치의 예는

Figure 112018086539015-pat00001
의 일반적인 출력 전력을 갖는 'Enercon of Milwaukee, Wisconsin'의 코로나 처리 장치이다. 일부 실시 예들에서, 인쇄 시스템(50)은 또한 기재로부터 과량의 입자들 및 정전기를 제거하기 위한 웹 세정 스테이션들(web cleaning stations)(64) 및 정적 중화 장치들(static neutralization devices)(66)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 스테이션들(64) 및 장치들(66)은 표면 에너지 수정 장치(60)와 프린트헤드 어레이(68) 사이의 웹(52)의 양 측에 위치한다. 그 후, 웹(52)은 하나 이상의 프린트헤드 어레이들, 예를 들어 프린트헤드 어레이들(68, 70, 72 및 74)를 통과한다. 일부 실시 예에서, 각각의 프린트헤드 어레이는 내부(inboard) 및 외부(outboard) 마진을 제외한 웨브 (52)의 전체 폭이 프린트헤드를 이동 시키거나 스캔할 필요 없이 적어도 하나의 프린트헤드에 의해 어드레싱(addressing)될 수 있도록 배열된 다수의 피에조 프린트헤드들로 구성된다. 전술한 프린트헤드들의 배열은 웹(52)이 프린트 존(76), 즉 웹(52)이 프린트헤드 어레이들(68, 70, 72 및 74)에 인접하여 통과하는 영역을 나타내는 영역을 통해 연속적으로 이동하는 '단일 패스(single pass)' 프린트 모드를 허용한다. 전술한 실시 예들은 분당 30-120 피트의 속도 범위에 걸쳐 인쇄할 수 있음이 밝혀졌다. 시스템(50)의 전폭(full width) 프린트헤드 어레이는 정지되어 있고, 즉 웹(52)을 가로질러 횡방향으로 스캐닝하지 않으며, 이는 종래의 프린터들보다 훨씬 높은 인쇄 처리량을 가능하게 한다.1 is a schematic diagram of one embodiment of a known printing system, namely a printing system 50 . A thermoform grade substrate 52 such as, for example, polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl chloride (PVC) is unwound at the first end 54 of the system 50 of the unwinder 56 . The web 52 then passes through a conventional web drive and steering subsystem, ie subsystem 58 . The web 52 is exposed to a surface energy modification device 60 , such as corona discharge, atmospheric plasma or flame treatment. Surface energy modification device 60 enhances wetting and adhesion of ink 62 to web 52 . Examples of suitable surface energy modification devices are
Figure 112018086539015-pat00001
It is a corona treatment device of 'Enercon of Milwaukee, Wisconsin' with a typical output power of . In some embodiments, printing system 50 also includes web cleaning stations 64 and static neutralization devices 66 for removing excess particles and static from the substrate. may include In some embodiments, stations 64 and devices 66 are located on either side of web 52 between surface energy modification device 60 and printhead array 68 . The web 52 is then passed through one or more printhead arrays, eg, printhead arrays 68 , 70 , 72 and 74 . In some embodiments, each printhead array is configured such that the entire width of web 52 excluding inboard and outboard margins is addressed by at least one printhead without the need to move or scan the printheads. It consists of a number of piezo printheads arranged so that they can be addressed. The arrangement of printheads described above is such that the web 52 continues through the print zone 76, i.e., the region representing the region through which the web 52 passes adjacent the printhead arrays 68, 70, 72 and 74. Allows moving 'single pass' print mode. It has been found that the embodiments described above are capable of printing over a speed range of 30-120 feet per minute. The full width printhead array of system 50 is stationary, i.e., does not scan laterally across web 52, which allows for much higher print throughput than conventional printers.

도 1은 통상적으로 CMYK(cyan, magenta, yellow and black)라고도하는 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙의 4 개의 종래 컬러 각각을 위한 하나의 프린트헤드 어레이를 도시한다. 4 개의 프린트헤드 어레이는 각각 CMYK 컬러들에 대한 어레이들(68, 70, 72 및 74)로 표시된다. 추가적인 어레이 또는 복수의 추가 어레이들이 제5 컬러, 예를 들어 백색, 또는 복수의 추가 컬러들을 위해 포함될 수 있다. 프린트헤드 어레이는 패키지 그래픽(package graphics), 명령(instructions) 등과 같은 디지털 방식으로 정의된 이미지 컨텐츠를 기재(52)에 추가하는 역할을 한다. 프린트헤드 어레이는 후속 열 성형 공정, 절단 작업 또는 인쇄된 이미지에 대한 정렬을 필요로 하는 다른 사후 인쇄 공정에 대한 등록 마크들(registration marks)과 같은 비-이미지 마스크들(non-image marks)을 인쇄할 수도 있다.1 shows one printhead array for each of the four conventional colors cyan, magenta, yellow and black, commonly referred to as cyan, magenta, yellow and black (CMYK). The four printhead arrays are represented by arrays 68, 70, 72 and 74 for CMYK colors, respectively. An additional array or a plurality of additional arrays may be included for a fifth color, eg white, or a plurality of additional colors. The printhead array serves to add digitally defined image content, such as package graphics, instructions, etc., to the substrate 52 . The printhead array prints non-image marks, such as registration marks for subsequent thermoforming processes, cutting operations, or other post printing processes that require alignment to the printed image. You may.

각각의 프린트헤드 어레이에 대한 대응하는 잉크 공급 서브시스템은 일반적으로 액체 및 고체 잉크 인쇄 기술 분야에 알려져 있는바 도면에 도시되지 않았거나 본 명세서에서 상세히 논의 되지 않음을 이해해야 한다. 각 잉크 공급 서브시스템은 대응하는 프린트헤드 어레이에 방사선-경화형 열 성형 잉크를 공급한다. 적합한 잉크는 기재에 대한 균열 또는 접착 손실 없이 적어도 400% 신장(elongation)의 연신(stretching)을 허용하도록 제형화 되어야 한다는 것이 밝혀졌다. 그러나, 필요한 연신의 정도는 열 성형 공정에 좌우되며, 기재(substrate)에 대한 균열 또는 접착 손실 없이 400% 미만의 신장을 제공하는 잉크는 또한 일부 어플리케이션에 적합할 수 있다.It should be understood that the corresponding ink supply subsystem for each printhead array is generally known in the art of liquid and solid ink printing and is not shown in the drawings or discussed in detail herein. Each ink supply subsystem supplies radiation-curable thermoforming ink to a corresponding printhead array. It has been found that suitable inks should be formulated to permit stretching of at least 400% elongation without cracking or loss of adhesion to the substrate. However, the degree of stretch required depends on the thermoforming process, and inks that provide elongation of less than 400% without cracking or loss of adhesion to the substrate may also be suitable for some applications.

모든 잉크가 기재 상에 침착된 후, 웹은 방사선 경화 영역을 통과하며, 여기서 방사선 공급원은 잉크를 완전히 경화시키는 요건에 기초하여 선택된다. 일부 실시 예에서, 비록 UV 스펙트럼 LED 어레이와 같은 다른 장치가 또한 사용될 수 있지만, 다수의 광역 스펙트럼 UV 램프는 잉크의 경화를 제공하며, 즉, 필요한 방사선 출력은 잉크의 경화 요건에 의존한다. 따라서, 방사선 경화 장치(78)는: 자외선 방사원; 적외선 방사원; 가시 광선 방사원; 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 연신성(stretchable) 잉크의 요건에 따라 선택될 수 있다. 웹(52)은 경화 영역(80)을 통과 한 후, 컬러-투-컬러 등록(color-to-color registration), 손실된 제트(missing jets) 및 다른 인쇄 품질 메트릭(other print quality metrics)을 검출하는데 사용될 수 있는 감지 서브시스템(sensing subsystem)(82)을 통과한다. 일부 실시 예에서, 감지 서브시스템(82)은 전폭(full width) 어레이 센서(84)를 포함한다. 이어서, 웹(52)은 인쇄된 웹(52)이 롤 형태, 예컨대 롤(88)로 복귀되는 리와인더(rewinder)(86)로 통과한다. 인쇄된 롤(88)은 열 성형 프레스에서 사용될 수 있고, 따라서 열 성형된 물체, 예를 들어 식품 포장 용기로 변환될 수 있다.After all the ink has been deposited on the substrate, the web is passed through a radiation curing zone, where the radiation source is selected based on the requirement to fully cure the ink. In some embodiments, a number of broad spectrum UV lamps provide curing of the ink, ie, the required radiation output depends on the curing requirements of the ink, although other devices such as UV spectrum LED arrays may also be used. Accordingly, the radiation curing apparatus 78 includes: an ultraviolet radiation source; infrared radiation source; visible light sources; And it may be selected according to the requirements of the stretchable ink from the group consisting of combinations thereof. After the web 52 passes through the cured area 80, it detects color-to-color registration, missing jets and other print quality metrics. A sensing subsystem 82 that may be used to In some embodiments, sensing subsystem 82 includes a full width array sensor 84 . The web 52 is then passed through a rewinder 86 where the printed web 52 is returned in roll form, eg, roll 88 . The printed roll 88 can be used in a thermoforming press and thus converted into a thermoformed object, for example a food packaging container.

일부 실시 예에서, 다른 열 성형 가능한 플라스틱도 사용될 수 있지만, 웹 기재(52)는 0.014 인치 두께의 열 성형 등급 PET이다. 일부 실시 예에서, 600 dpi(dots per inch) Х 600 dpi의 인쇄 해상도가 허용되지만, 다른 인쇄 모드, 예를 들어, 300 dpi Х 300 dpi가 사용될 수도 있다.Web substrate 52 is 0.014 inch thick thermoform grade PET, although other thermoformable plastics may also be used in some embodiments. In some embodiments, a print resolution of 600 dots per inch (dpi) Х 600 dpi is acceptable, although other print modes may be used, for example, 300 dpi Х 300 dpi.

전술 한 견지에서, 시스템(50)은 열 성형 가능한 기재, 예를 들어, 기재(52) 상에 적어도 하나의 연신성 잉크를 인쇄할 수 있음을 알아야 한다. 일부 실시 예에서, 시스템(50)은 언와인더(56), 표면 에너지 수정 장치(60), 적어도 하나의 전폭 프린트헤드 어레이, 예를 들어 프린트헤드 어레이들(68, 70, 72 및 74), 적어도 하나의 방사선 경화 장치, 예를 들어 경화 장치(78), 전폭 어레이 센서(84), 및 리와인더(86)를 포함한다. 언와인더(56)는 열 성형 가능한 기재(52)를 제1 롤(90)로부터 웹 구동 서브시스템(58)으로 공급하도록 배치된다. 표면 에너지 수정 장치(60)는 적어도 하나의 연신성 잉크의 열 성형 가능한 기재(52)로의 습윤 및 접착을 향상시키기 위해 기재 표면 에너지를 변경 시키도록 배열된다. 전폭 프린트헤드 어레이는 열 성형 가능한 기재(52) 상에 적어도 하나의 연신성 잉크를 침착하도록 배열된다. 방사선 경화 장치(78)는 열 성형 가능한 기재(52)상의 적어도 하나의 연 신성 잉크를 경화 시키도록 배열된다. 전체 폭 어레이 센서(84)는 열 성형 가능한 기재(52) 상의 적어도 하나의 연신성 잉크를 모니터링하도록 배치되고, 리와인더(86)는 열 성형 가능한 기재(52)를 수용하고 열 성형 가능한 기재(52)를 제2 롤(88)로 형성하도록 배치된다.In view of the foregoing, it should be appreciated that system 50 is capable of printing at least one extensible ink on a thermoformable substrate, eg, substrate 52 . In some embodiments, system 50 includes an unwinder 56, a surface energy modification device 60, at least one full-width printhead array, such as printhead arrays 68, 70, 72 and 74; at least one radiation curing device, such as a curing device 78 , a full-width array sensor 84 , and a rewinder 86 . The unwinder 56 is arranged to feed the thermoformable substrate 52 from the first roll 90 to the web drive subsystem 58 . The surface energy modifying device 60 is arranged to modify the substrate surface energy to enhance wetting and adhesion of the at least one extensible ink to the thermoformable substrate 52 . The full width printhead array is arranged to deposit at least one extensible ink on the thermoformable substrate 52 . The radiation curing device 78 is arranged to cure the at least one flexible ink on the thermoformable substrate 52 . A full width array sensor 84 is arranged to monitor at least one extensible ink on the thermoformable substrate 52 , the rewinder 86 receiving the thermoformable substrate 52 and the thermoformable substrate 52 . is arranged to form a second roll (88).

일부 실시 예들에서, 적어도 하나의 연신성 잉크 각각은 자외선 경화형 잉크이고; 그러나, 다른 유형의 잉크가 또한 사용될 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 열 성형 가능 기재(52)는 다음으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다: 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate); 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜-변성(polyethylene terephthalate glycol-modified); 폴리카보네이트(polycarbonate); 아크릴(acrylic); 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride); 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene); 폴리프로필렌(polypropylene); 및, 그들의 조합.In some embodiments, each of the at least one extensible ink is an ultraviolet curable ink; However, other types of ink may also be used. Also, in some embodiments, thermoformable substrate 52 is selected from the group consisting of: polyethylene terephthalate; polyethylene terephthalate glycol-modified; polycarbonate; acrylic; polyvinyl chloride; acrylonitrile butadiene styrene; polypropylene; and combinations thereof.

전술한 바와 같이, 표면 에너지 수정은 다양한 장치에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 표면 에너지 수정 장치(60)는 다음으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다: 코로나 처리 스테이션(corona treatment station); 대기 플라즈마 처리 스테이션(atmospheric plasma treatment station); 화염 처리 스테이션(a flame treatment station); 과 그들의 조합. 일부 실시 예들에서, 열 성형 가능 기재(52)는 제1 폭을 포함하고 표면 에너지 수정 장치(60)는 제1 폭보다 큰 제2 폭/길이를 포함한다. 시스템 및 인쇄 요건에 따라, 열 성형 가능 또는 인쇄 가능한 기재(52)의 폭보다 더 작거나/더 짧은 표면 에너지 수정 장치를 갖는 것도 청구항의 범위 내에 있다.As noted above, surface energy modification can be provided by a variety of devices. In some embodiments, the surface energy modification device 60 is selected from the group consisting of: a corona treatment station; an atmospheric plasma treatment station; a flame treatment station; and their combinations. In some embodiments, thermoformable substrate 52 includes a first width and surface energy modification device 60 includes a second width/length that is greater than the first width. It is also within the scope of the claims to have a surface energy modifying device that is smaller/shorter than the width of the thermoformable or printable substrate 52 , depending on the system and printing requirements.

유사하게, 일부 실시 예들에서, 각각의 전폭 프린트헤드 어레이는 독특한 연신성 잉크를 분배한다. 즉, 각 전폭 프린트헤드 어레이는 그 프린트헤드 어레이에 고유한 특정 컬러를 분배한다. 따라서, 제1 전폭 프린트헤드 어레이(68)는 시안 잉크를 분배할 수 있고, 제2 프린트헤드 어레이(70)는 마젠타 잉크를 분배할 수 있고, 제3 프린트헤드 어레이(72)는 옐로우(yellow) 잉크를 분배할 수 있고, 제4 프린트헤드 어레이(74)는 블랙(black) 잉크를 분배할 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 성형 가능 기재(52)는 제1 폭을 포함하고, 적어도 하나의 전폭 프린트헤드 어레이, 예를 들어 어레이들(68, 70, 72 및/또는 74)는 제1 폭보다 작은 제2 폭/길이를 포함한다. 시스템 및 인쇄 요건에 따라, 일부 실시 예들은 열 성형 가능한 또는 인쇄 가능한 기재의 폭과 동일하거나 그보다 큰 프린트헤드 어레이를 갖는다. 그러나, 열 성형 가능한 기재의 폭/길이보다 큰 폭/길이를 갖는 프린트헤드 어레이들을 갖는 실시 예에서, 즉, 프린트헤드가 기재 외부로 떨어지는 경우, 잉크의 낭비 또는 전체 시스템의 손상을 피하기 위해 일부 피에조(piezo) 프린트헤드를 턴 오프해야 한다. Similarly, in some embodiments, each full-width printhead array dispenses a unique extensible ink. That is, each full-width printhead array distributes a specific color unique to that printhead array. Thus, a first full-width printhead array 68 can dispense cyan ink, a second printhead array 70 can dispense magenta ink, and a third printhead array 72 can dispense yellow. may dispense ink, and the fourth printhead array 74 may dispense black ink. In some embodiments, thermoformable substrate 52 includes a first width, and at least one full width printhead array, eg, arrays 68 , 70 , 72 and/or 74 , is less than the first width. and a second width/length. Depending on the system and printing requirements, some embodiments have a printhead array equal to or greater than the width of the thermoformable or printable substrate. However, in embodiments with printhead arrays having a width/length greater than the width/length of the thermoformable substrate, i.e., if the printhead falls out of the substrate, some piezoelectricity is required to avoid wastage of ink or damage to the entire system. (piezo) The printhead must be turned off.

도 2는 완전한 열 성형 제조 공정의 예에서 프린터(50)의 공지된 실시 예의 개략도를 도시한다. 롤-투-롤(roll-to-roll) 모드로 인쇄 할 때의 이점은 완전히 통합된 인-라인 시스템(in-line system)에 비해 분명하다. 예를 들어, 압출기, 프린터 및 열 성형 프레스의 처리 속도에 따라 하나의 구성 요소가 서비스를 위해 작동하지 않거나 그렇지 않으면 전체 공정에 기여할 수 없는 경우 가동 시간이 높은 유연하고 재구성 가능한 제조 공정이 가능하다.2 shows a schematic diagram of a known embodiment of a printer 50 in the example of a complete thermoforming manufacturing process. The advantages of printing in roll-to-roll mode are obvious compared to fully integrated in-line systems. For example, the throughput rates of extruders, printers, and thermoforming presses allow flexible and reconfigurable manufacturing processes with high uptime when one component is out of service or otherwise unable to contribute to the overall process.

도 3은 인쇄 시스템, 즉 인쇄 시스템(100)의 다른 공지된 실시 예의 개략도이다. 열 성형 등급 기재(102), 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리비닐 클로라이드(PVC)는 언와인더(106)의 시스템(100)의 제1 단부(104)에서 풀려진다. 그 다음, 웹(102)은 종래의 웹 드라이브 및 스티어링 서브시스템, 즉 서브시스템(108)을 통과한다. 도시되지는 않았지만, 여기에 기술된 모든 실시 예들은 표면 에너지 수정 장치, 세정 스테이션 및/또는 중화 장치를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 그 다음, 웹(102)은 하나 이상의 프린트헤드 어레이, 예컨대 프린트헤드 어레이들(118, 120, 122, 124 및 126)을 통과한다. 일부 실시 예에서, 각각의 프린트헤드 어레이는 내부 및 외부 마진 이외의 웹(102)의 전폭이 프린트헤드를 이동 시키거나 스캔할 필요 없이 적어도 하나의 프린트헤드에 의해 어드레싱될 수 있도록 배치된 다수의 피에조 프린트헤드들로 구성된다. 전술 한 프린트헤드 배열은 웹(102)이 프린트 영역(128), 즉 웹(102)이 프린트헤드 어레이들(118, 120, 122, 124 및 126)에 인접하여 통과하는 영역을 통해 연속적으로 이동하는 '단일 통과'인쇄 모드를 허용한다. 전술 한 실시 예들은 분당 30 내지 120 피트의 속도 범위에 걸쳐 인쇄할 수 있음이 밝혀졌다. 시스템(100)의 전폭 프린트헤드 어레이는 고정적이며, 즉 웹(102)을 가로 질러 가로축으로(transversely) 스캐닝하지 않으며, 종래의 프린터보다 훨씬 더 높은 인쇄 처리를 가능하게 한다.3 is a schematic diagram of another known embodiment of a printing system, ie printing system 100 . A thermoform grade substrate 102 , such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl chloride (PVC), is unwound at the first end 104 of the system 100 of the unwinder 106 . The web 102 then passes through a conventional web drive and steering subsystem, ie subsystem 108 . Although not shown, it should be understood that all embodiments described herein may include a surface energy modification device, a cleaning station, and/or a neutralization device. The web 102 then passes through one or more printhead arrays, such as printhead arrays 118 , 120 , 122 , 124 and 126 . In some embodiments, each printhead array includes a plurality of piezoelectric elements arranged such that the full width of the web 102 other than the inner and outer margins can be addressed by at least one printhead without the need to move or scan the printhead. It consists of printheads. The printhead arrangement described above is such that the web 102 continuously moves through the print area 128 , the area through which the web 102 passes adjacent the printhead arrays 118 , 120 , 122 , 124 and 126 . Allows 'single pass' print mode. It has been found that the embodiments described above are capable of printing over a speed range of 30 to 120 feet per minute. The full-width printhead array of system 100 is stationary, i.e., does not scan transversely across web 102, and allows for much higher print throughput than conventional printers.

모든 잉크가 기재 상에 침착(deposition)된 후, 웹은 방사선 경화 영역을 통과하며, 여기서 방사선 공급원은 잉크를 완전히 경화시키는 요건에 기초하여 선택된다. 일부 실시 예에서, UV 스펙트럼 LED 어레이들과 같은 다른 장치들이 사용될 수도 있지만, 예를 들어, 'Type D UV Bulb Lamps'와 같은 다수의 광 스펙트럼 UV 램프는 잉크의 경화를 제공하며, 즉, 필요한 방사선 출력은 잉크의 경화 요건에 의존한다. 따라서, 방사선 경화 장치들(130 및 132)은 연신성 잉크의 요건에 따라 다음과 같이 구성을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다; 자외선 방사원; 적외선 방사원; 가시 광선 방사원; 및 이들의 조합. 웹(102)은 경화 영역(134)을 통과 한 후, 컬러-투-컬러 등록, 손실된 제트 및 다른 프린트 품질 메트릭을 검출하는데 사용될 수 있는 감지 서브시스템(136)을 통과한다. 일부 실시 예에서, 감지 서브시스템(136)은 전폭 어레이 센서(138)를 포함한다. 이어서, 웹(102)은 인쇄된 웹(102)이 롤 형태, 예컨대 롤(142)로 복귀되는 리와인더(140)로 통과한다. 인쇄된 롤(142)은 열 성형 프레스에서 사용될 수 있고, 따라서 열 성형된 물체, 예컨대 식품 포장 용기로 변환될 수 있다.After all the ink has been deposited on the substrate, the web is passed through a radiation curing zone, where the radiation source is selected based on the requirement to fully cure the ink. Multiple light spectrum UV lamps, such as 'Type D UV Bulb Lamps', for example, provide curing of the ink, i.e., the required radiation, although in some embodiments other devices such as UV spectrum LED arrays may be used. The output depends on the curing requirements of the ink. Accordingly, the radiation curing apparatuses 130 and 132 may be selected from the group comprising the following configurations according to the requirements of the extensible ink; ultraviolet radiation source; infrared radiation source; visible light sources; and combinations thereof. Web 102 passes through cured area 134 and then through sensing subsystem 136, which may be used to detect color-to-color registration, lost jets, and other print quality metrics. In some embodiments, the sensing subsystem 136 includes a full-width array sensor 138 . The web 102 is then passed through a rewinder 140 where the printed web 102 is returned in roll form, such as roll 142 . The printed roll 142 can be used in a thermoforming press and thus converted into a thermoformed object, such as a food packaging container.

도시된 바와 같이, 시스템(100)은 초기 배경(background) 층/이미지, 예를 들어 백색 배경을 침착 시키도록 배열된 프린트헤드 어레이(118)를 포함하고, 이는 기재(102)의 상부측(144)으로부터 UV LED 램프로 고정된다. 그런 다음, CMYK 잉크들과 같은 잔류 잉크들이 프린트헤드 어레이들(120, 122, 124 및 126)를 사용하여 연속적으로 인쇄된 다음 인쇄된 이미지 및/또는 배경을 중합(polymerize)하기 위해 UV 램프들(130 및 132)로 경화된다. 잉크가보다 적은 가교도(degree of crosslinking)를 갖기 때문에, 인쇄된 이미지를 손상시킬 뿐만 아니라 기재(102)의 하부 표면에 부착함으로써 인접한 이미지를 손상시킬 수 있고, 안전 문제를 야기할 수 있는 인쇄된 롤의 심각한 오프셋이 관찰될 수 있다(예를 들어, 도 5 내지 도 8 참조). As shown, system 100 includes a printhead array 118 arranged to deposit an initial background layer/image, eg, a white background, which is a top side 144 of a substrate 102 . ) from the UV LED lamp. Residual inks, such as CMYK inks, are then successively printed using printhead arrays 120, 122, 124 and 126 followed by UV lamps to polymerize the printed image and/or background. 130 and 132). Because the ink has a lesser degree of crosslinking, it can damage the printed image as well as damage the adjacent image by adhering to the lower surface of the substrate 102, which can cause safety issues. A significant offset of the roll can be observed (see eg FIGS. 5-8 ).

도 4는 본 인쇄 시스템, 즉 인쇄 시스템(200)의 실시 예의 개략도이다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리비닐 클로라이드(PVC)와 같은 열 성형 등급 기재(202)는 언와인더(206) 내의 시스템(200)의 제1 단부(204)에서 풀린다. 그 다음, 웹(202)은 종래의 웹 드라이브 및 스티어링 서브시스템, 즉 서브시스템(208)을 통과한다. 도시되지는 않았지만, 여기에 기술된 모든 실시 예들은 표면 에너지 수정 장치, 세정 스테이션 및/또는 중화 장치를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 그 다음, 웹(202)은 하나 이상의 프린트헤드 어레이들, 예컨대 프린트헤드 어레이들(218, 220, 222, 224 및 226)을 통과한다. 일부 실시 예에서, 각각의 프린트헤드 어레이는 내부 및 외부 마진 이외의 웹(202)의 전폭은 프린트헤드를 이동 시키거나 스캔할 필요 없이 적어도 하나의 프린트헤드에 의해 어드레싱 될 수 있도록 배치된 다수의 피에조 프린트헤드들로 구성된다. 전술한 프린트헤드들의 배열은 웹(202)이 프린트 존(228) 즉, 웹(202)이 프린트헤드 어레이들(218, 220, 222, 224, 226)에 인접하여 통과하는 영역을 통해 연속적으로 이동하는 '단일 패스(single pass)' 프린트 모드를 허용한다. 전술 한 실시 예들은 분당 30 내지 120 피트의 속도 범위에 걸쳐 인쇄 할 수 있음이 밝혀졌다. 시스템(200)의 전폭 프린트헤드 어레이들은 고정적이며, 즉, 웹(202)을 가로 질러 횡방향으로 스캐닝하지 않으며, 종래의 프린터보다 훨씬 더 높은 인쇄 처리를 가능하게 한다.4 is a schematic diagram of an embodiment of the present printing system, ie, printing system 200 . A thermoform grade substrate 202 such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl chloride (PVC) is unwound at the first end 204 of the system 200 in an unwinder 206 . The web 202 then passes through a conventional web drive and steering subsystem, ie subsystem 208 . Although not shown, it should be understood that all embodiments described herein may include a surface energy modification device, a cleaning station, and/or a neutralization device. The web 202 then passes through one or more printhead arrays, such as printhead arrays 218 , 220 , 222 , 224 and 226 . In some embodiments, each printhead array has a plurality of piezoelectric elements arranged such that the full width of the web 202 other than the inner and outer margins can be addressed by at least one printhead without the need to move or scan the printhead. It consists of printheads. The arrangement of printheads described above is such that the web 202 moves continuously through the print zone 228 , the region through which the web 202 passes adjacent the printhead arrays 218 , 220 , 222 , 224 , 226 . Allows a 'single pass' print mode. It has been found that the foregoing embodiments are capable of printing over a speed range of 30 to 120 feet per minute. The full-width printhead arrays of system 200 are stationary, ie do not scan laterally across web 202, and allow for much higher print throughput than conventional printers.

모든 잉크가 기재 상에 침착된 후, 웹은 제1 방사선 경화 영역을 통과하며, 여기서 이러한 방사선 소스는 잉크를 완전히 경화시키기 위한 요건에 기초하여 선택된다. 일부 실시 예들에서, UV 스펙트럼 LED 어레이들와 같은 다른 장치들이 또한 사용될 수 있지만, 예를 들어 'Type D UV Bulb Lamps'와 같은 다수의 와이드 스펙트럼 UV 램프는 잉크의 경화를 제공하며, 즉, 필요한 방사선 출력은 잉크의 경화 요건에 의존한다. 따라서, 방사선 경화 장치(230)는 연신성 잉크의 요구 사항에 따라 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다: 자외선 방사원; 적외선 방사원; 가시 광선 방사원; 및 이들의 조합. 웹(202)이 제1 방사선 경화 영역(234)을 통과 한 후에, 웹은 범람 코팅기(236) 아래를 통과한다. 범람 코팅기(236)는 기재(202) 상에 이전에 침착된 인쇄된 이미지 및/또는 배경 위에 경화성 잉크, 예컨대 플렉소 그래픽 잉크(flexographic ink)의 코팅을 도포하도록 배열된다. 범람 코트(coat)(238)는 인쇄된 이미지의 전부 또는 일부를 덮을 수 있다(예를 들어, 도 11 및 도 12 참조). 범람 코트(238)는 투명한 잉크를 포함 할 수 있거나 대안적으로 컬러 안료를 포함하는 잉크를 포함 할 수 있음을 이해해야 한다. 허용 가능한 투명한 코트 재료의 비-제한적 예는 'Inktech International Corporation of Toronto, Ontario'에 의해 생산되고 판매되는 'Thermoform TF'이다. 이어서, 기재(202)은 제2 방사선 경화 영역(240)을 통과하여 제2 방사선 경화 장치(242)가 범람 코트(238)를 경화시키고, 인쇄된 이미지 및 다른 시스템 배열에 따라 인쇄된 이미지/배경을 또한 경화시킬 수 있다. 그 다음, 기재(202)은 컬러-투-컬러 등록, 손실된 제트 및 다른 프린트 품질 메트릭을 검출하는데 사용될 수 있는 감지 서브시스템(244)을 통과한다. 일부 실시 예에서, 감지 서브시스템(244)은 전폭 어레이 센서(246)를 포함한다. 이어서, 웹(202)은 인쇄된 웹(202)이 롤 형태, 예를 들어 롤(250)로 복귀되는 리와인더(248)로 통과한다. 인쇄된 롤(250)은 열 성형 프레스에서 사용될 수 있고, 따라서 열 성형된 물체, 예를 들어 식품 포장 용기로 변환될 수 있다.After all of the ink has been deposited on the substrate, the web passes through a first radiation curing region, where this radiation source is selected based on the requirements to completely cure the ink. A number of wide spectrum UV lamps, such as for example 'Type D UV Bulb Lamps', provide curing of the ink, i.e., the required radiation output, although in some embodiments other devices such as UV spectrum LED arrays may also be used. depends on the curing requirements of the silver ink. Accordingly, the radiation curing apparatus 230 may be selected from the group consisting of: an ultraviolet radiation source according to the requirements of the extensible ink; infrared radiation source; visible light sources; and combinations thereof. After the web 202 has passed through the first radiation cured region 234 , the web passes under the flood coater 236 . The overflow coater 236 is arranged to apply a coating of a curable ink, such as a flexographic ink, over a background and/or a printed image previously deposited on the substrate 202 . A flood coat 238 may cover all or a portion of the printed image (see, eg, FIGS. 11 and 12 ). It should be understood that the overflow coat 238 may include a transparent ink or alternatively may include an ink that includes a color pigment. A non-limiting example of an acceptable transparent coat material is 'Thermoform TF' produced and marketed by 'Inktech International Corporation of Toronto, Ontario'. The substrate 202 is then passed through a second radiation curing region 240 so that a second radiation curing device 242 cures the overflow coat 238 and the printed image/background according to the printed image and other system arrangements. can also be cured. The substrate 202 then passes through a sensing subsystem 244 that can be used to detect color-to-color registration, lost jets, and other print quality metrics. In some embodiments, the sensing subsystem 244 includes a full-width array sensor 246 . The web 202 is then passed to a rewinder 248 where the printed web 202 is returned in roll form, eg, roll 250 . The printed roll 250 may be used in a thermoforming press and thus converted into a thermoformed object, for example a food packaging container.

도시된 바와 같이, 시스템(200)은 초기 배경 층/이미지, 예를 들어 백색 배경을 침착 시키도록 배열된 프린트헤드 어레이(218)를 포함하고, 이는 기재(202)의 상부측(252)으로부터 UV LED 램프로 고정된다. 그런 다음, CMYK 잉크들과 같은 잔여 잉크들이 프린트헤드 어레이들(220, 222, 224 및 226)을 사용하여 연속적으로 인쇄된 다음 UV 램프(130)로 경화되어 인쇄된 이미지 및/또는 배경을 중합시킨다. 인쇄된 이미지 및/또는 배경 위에 범람 코팅기(236) 및 연속적을 경화된 범람 코트(238)을 포함함으로써, 전술한 오프셋이 제거된다(예를 들어, 도 9 및 도 10 참조).As shown, the system 200 includes a printhead array 218 arranged to deposit an initial background layer/image, eg, a white background, which is UV from the top side 252 of the substrate 202 . It is fixed with an LED lamp. The remaining inks, such as CMYK inks, are then continuously printed using printhead arrays 220, 222, 224 and 226 and then cured with a UV lamp 130 to polymerize the printed image and/or background. . By including a flood coater 236 and a continuous cured flood coat 238 over the printed image and/or background, the aforementioned offsets are eliminated (see, eg, FIGS. 9 and 10 ).

열 성형 가능한 오버코트 층(overcoat layer), 예를 들어 범람 코트(238)를 포함하는 이점은 도 5 내지 도 10을 보면 쉽게 알 수 있다. 오버코트 또는 범람 코트가 없으면, 열 성형 가능한 기재 상에 인쇄된 백색 잉크 층의 오프셋을 방지하기 위해 D형 벌브 UV 램프(Type D Bulb UV lamps) 아래에 7 번 통과가 요구된다. 도 5에서 도 8까지는 D형 벌브 UV 램프 아래에 인쇄된 이미지를 각각 1, 2, 3 및 4 회 통과한 결과를 보여준다. 도면들에서 알 수 있는 바와 같이, 백색 잉크(260)의 일부분은 기재(262) 상에 잔류하고, 일부 분리 영역들, 예컨대 영역들(264)이 또한 발생한다. 그러나, 램프로부터의 열이 기재를 왜곡 시킬 뿐만 아니라 시스템의 비용을 크게 증가 시키므로 기재 경로 내에 7 개의 경화 램프들을 포함하는 것은 비현실적이다. 투명한 오버코트(266)가 잉크(260)에 포함되면, 어떠한 오프셋도 관찰되지 않았다. 도 10에 도시된 PET(268)를 덮기 위한 투명한 잉크(266) 오프셋의 흔적은 없었다. 최종 범람 코트를 포함하거나 포함하지 않는 인쇄된 기재의 일부 테스트 결과는 하기 표 1에 요약되어 있다.The advantage of including a thermoformable overcoat layer, such as a flood coat 238 , is readily apparent with reference to FIGS. 5-10 . Without an overcoat or overflow coat, 7 passes are required under Type D Bulb UV lamps to prevent offset of the printed white ink layer on the thermoformable substrate. 5 to 8 show the results of passing the images printed under the D-type bulb UV lamp 1, 2, 3 and 4 times, respectively. As can be seen in the figures, a portion of the white ink 260 remains on the substrate 262 , and some separation regions, such as regions 264 , also occur. However, it is impractical to include seven curing lamps in the substrate path as the heat from the lamp not only distorts the substrate but also greatly increases the cost of the system. When a transparent overcoat 266 was incorporated into the ink 260, no offset was observed. There was no trace of the clear ink 266 offset to cover the PET 268 shown in FIG. 10 . The results of some tests of printed substrates with and without the final flood coat are summarized in Table 1 below.

오프셋offset 백색 TF 잉크White TF Ink 백색 TF 잉크 & 투명한 오버코트White TF Ink & Transparent Overcoat D 벌브 UV 내의 프레스Press in D Bulb UV 샘플 1sample 1 샘플 2sample 2 샘플 1sample 1 샘플 2sample 2 1One 실패failure 실패failure 통과Pass 통과Pass 22 실패failure 실패failure 통과Pass 통과Pass 33 실패failure 실패failure 통과Pass 통과Pass 44 실패failure 실패failure 55 실패failure 통과Pass 77 통과Pass 통과Pass 1010 통과Pass 통과Pass

전술 한 결과는 적어도 다음 두 가지 이유에서 기인할 수 있다. 첫째, 열성 형성 가능한 투명한 UV 잉크는 잉크젯 가능 잉크(ink-jettable inks), 예를 들어, 프린트헤드 어레이들(218, 220, 222, 224 및 226)로부터 분배된 잉크보다 훨씬 높은 점도(viscosity), 즉 더 높은 분자량을 갖는 플렉소 잉크(flexo ink)일 수 있다. UV 경화 후, 이 유형의 잉크에 있는 단량체(monomers)는 오프셋을 형성하기 위한 이동성이 훨씬 적다. 둘째, 투명한 잉크는 잉크를 경화시키는 데 사용되는 자외선을 흐리게 하는 안료가 없어 광이 전체 층을 통과하여 잉크의 표면 및 부피를 경화시킬 수 있다. 전술 한 방법은 다른 UV 분사(jetting) 어플리케이션에도 사용될 수 있다.The above results can be attributed to at least the following two reasons. First, the thermoformable transparent UV ink has a much higher viscosity than ink-jettable inks, e.g., ink dispensed from the printhead arrays 218, 220, 222, 224 and 226; That is, it may be a flexo ink having a higher molecular weight. After UV curing, the monomers in this type of ink are much less mobile to form offsets. Second, transparent inks do not have the pigments that obscure the ultraviolet light used to cure the ink, allowing light to pass through the entire layer and harden the surface and volume of the ink. The method described above can also be used for other UV jetting applications.

본 시스템 및 방법은 다양한 동시 이익을 가져 오며 그 중 일부는 다음과 같다. 투명한 열 성형 가능한 오버코트는 롤-투-롤 인쇄 시스템에서 상한(wounded) 롤의 오프셋을 방지한다. 플렉소그래픽 잉크는 내열성 잉크젯 잉크에 비해 내구성이 뛰어나므로 인쇄된 잉크의 내구성을 크게 높일 수 있다. 투명한 오버코트는 하프톤 인쇄 기술 때문에 이미지 높이 변화로 인한 CMYK 인쇄물의 광택 차이를 방지 할 수 있다. 고도로 경화되고 가교된(cross-linked) 투명한 층은 잠재적 안전 문제를 방지하는 장벽으로 작용할 수 있다.The present system and method bring a number of simultaneous benefits, some of which are as follows. A transparent thermoformable overcoat prevents offset of wounded rolls in roll-to-roll printing systems. Flexographic inks are more durable than heat-resistant inkjet inks, so the durability of printed inks can be greatly improved. Transparent overcoat can prevent gloss difference of CMYK print due to image height change due to halftone printing technology. A highly cured, cross-linked, transparent layer can act as a barrier to avoid potential safety concerns.

상기 개시된 다른 다양한 특징들 및 기능들, 또는 이들의 대안은 바람직하게는 많은 다른 상이한 시스템들 또는 어플리케이션들로 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 이후에 청구 범위에 포함되는 것으로 의도되는 다양한 현재의 예기치 않은 또는 예상하지 못한 대안, 수정, 변형 또는 개선이 후속적으로 이루어질 수 있다.It will be appreciated that the various other features and functions disclosed above, or alternatives thereof, may preferably be combined into many other different systems or applications. Various presently unexpected or unexpected alternatives, modifications, variations or improvements may subsequently be made by those skilled in the art, which are hereinafter intended to be encompassed by the claims.

Claims (12)

제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 열 성형 가능한 기재(thermoformable substrate) 상에 이미지를 적용하기 위한 방법으로서,
범람 코팅기(flood coater)로 상기 기재의 상기 제1 표면의 일부 상에 코팅 층을 침착(deposit)하는 단계로서, 상기 제1 표면은 상기 이미지를 포함하고, 상기 코팅 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계 및
적어도 하나의 방사선 경화 장치로 상기 코팅 층을 경화시키는 단계를 포함하고,
상기 이미지 및 상기 코팅 층은, 상기 이미지 및 상기 코팅 층을 포함하는 상기 열 성형 가능한 기재가 반강성의 형상을 갖는 열 성형된 물체를 형성하도록 차후의 열 성형 공정을 거치는 것에 기초하여, 상기 제1 표면에 적용되고,
상기 코팅 층에 포함된 상기 연신성 잉크는, 상기 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용할 때 사용되는 잉크보다 높은 점도를 갖는 플렉소 잉크인, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. A method for applying an image on a thermoformable substrate comprising a first surface and a second surface opposite the first surface, the method comprising:
depositing a coating layer on a portion of the first surface of the substrate with a flood coater, the first surface comprising the image, the coating layer comprising at least one extensible ink The depositing step comprising
curing the coating layer with at least one radiation curing device;
wherein the image and the coating layer are subjected to a subsequent thermoforming process such that the thermoformable substrate comprising the image and the coating layer is subjected to a subsequent thermoforming process to form a thermoformed object having a semi-rigid shape. applied to the surface,
wherein the extensible ink included in the coating layer is a flexo ink having a higher viscosity than the ink used when applying the image on the thermoformable substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 층을 침착하는 단계 이전에,
상기 열 성형 가능한 기재를 제1 롤로부터 상기 코팅 층을 포함하는 인쇄 모듈 내에서 언와인딩하는 단계를 추가로 포함하는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. The method of claim 1,
Prior to depositing the coating layer,
and unwinding the thermoformable substrate from a first roll in a printing module comprising the coating layer. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 층을 경화시키는 단계 이후에,
상기 열 성형 가능한 기재를 제1 롤 내에서 리와인딩하는 단계를 추가로 포함하는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. The method of claim 1,
After curing the coating layer,
and rewinding the thermoformable substrate in a first roll. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 층을 침착하는 단계 이전에,
적어도 하나의 제1 전폭 프린트헤드 어레이로 상기 기재의 상기 제1 표면의 일부 상에 배경 층을 침착하는 단계로서, 상기 배경 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계; 및
적어도 하나의 방사선 고정 장치로 상기 배경 층을 고정하는 단계로서, 적어도 하나의 제1 방사선 고정 장치는 상기 열 성형 가능한 기재의 상기 제1 표면의 근처에 위치되는, 상기 고정하는 단계를 포함하는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. The method of claim 1,
Prior to depositing the coating layer,
depositing a background layer on a portion of the first surface of the substrate with at least one first full-width printhead array, the background layer comprising at least one extensible ink; and
fixing the background layer with at least one radiation fixing device, wherein at least one first radiation fixing device is positioned proximate the first surface of the thermoformable substrate. A method for applying an image onto a moldable substrate. 제 4 항에 있어서,
상기 배경 층을 침착하는 단계 이후, 그리고 상기 코팅 층을 침착하는 단계 이전에,
적어도 하나의 제2 전폭 프린트헤드 어레이로 상기 배경 층 상에 전면 층을 침착하는 단계로서, 상기 전면 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계; 및
적어도 하나의 방사선 경화 장치로 상기 배경 층 및 상기 전면 층을 경화시키는 단계를 추가로 포함하는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. 5. The method of claim 4,
after depositing the background layer and prior to depositing the coating layer,
depositing a front side layer on the background layer with at least one second full width printhead array, the front side layer comprising at least one extensible ink; and
A method for applying an image on a thermoformable substrate, further comprising curing the background layer and the front side layer with at least one radiation curing device. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 층을 침착하는 단계 이전에,
적어도 하나의 제1 전폭 프린트헤드 어레이로 상기 기재의 상기 제1 표면의 일부 상에 이미지를 침착하는 단계로서, 상기 이미지는 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계; 및
적어도 하나의 방사선 경화 장치로 상기 이미지를 경화시키는 단계로서, 적어도 하나의 제1 방사선 경화 장치는 열 성형 가능한 기재의 제1 표면의 근처에 위치되는, 상기 경화시키는 단계를 추가로 포함하는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. The method of claim 1,
Prior to depositing the coating layer,
depositing an image on a portion of the first surface of the substrate with at least one first full-width printhead array, the image comprising at least one extensible ink; and
curing the image with at least one radiation curing device, wherein the at least one first radiation curing device is positioned proximate the first surface of the thermoformable substrate. A method for applying an image onto a possible substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 층을 침착하는 단계 이전에,
적어도 하나의 제1 전폭 프린트헤드 어레이로 기판의 제1 표면의 일부 상에 배경 층을 침착하는 단계로서, 상기 배경 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계; 및
적어도 하나의 방사선 고정 장치로 상기 배경 층을 고정하는 단계로서, 적어도 하나의 제1 방사선 고정 장치는 상기 열 성형 가능한 기재의 상기 제1 표면의 근처에 위치되는, 상기 고정하는 단계;
적어도 하나의 제2 전폭 프린트헤드 어레이로 상기 배경 층 상에 전면 층을 침착하는 단계로서, 상기 전면 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계; 및
적어도 하나의 방사선 경화 장치로 상기 배경 층 및 상기 전면 층을 경화시키는 단계를 추가로 포함하는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. The method of claim 1,
Prior to depositing the coating layer,
depositing a background layer on a portion of a first surface of a substrate with at least one first full-width printhead array, the background layer comprising at least one extensible ink; and
fixing the background layer with at least one radiation fixation device, wherein at least one first radiation fixation device is positioned proximate the first surface of the thermoformable substrate;
depositing a front side layer on the background layer with at least one second full width printhead array, the front side layer comprising at least one extensible ink; and
A method for applying an image on a thermoformable substrate, further comprising curing the background layer and the front side layer with at least one radiation curing apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 열 성형 가능한 기재는 0.014인치의 두께를 갖는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. The method of claim 1,
wherein the thermoformable substrate has a thickness of 0.014 inches. 제 1 항에 있어서,
상기 이미지 및 상기 코팅 층은 상기 이미지 및 상기 코팅 층이 상기 차후의 열 성형 공정에 의해 영향을 받는 것에 기초하여 적용되는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. The method of claim 1,
wherein the image and the coating layer are applied based on the image and the coating layer being affected by the subsequent thermoforming process. 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 포함하는 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법으로서,
상기 열 성형 가능한 기재를 제1 롤로부터 코팅 층을 포함하는 인쇄 모듈 내에서 언와인딩하는 단계;
적어도 하나의 제1 전폭 프린트헤드 어레이로 상기 기재의 상기 제1 표면의 일부 상에 배경 층을 침착하는 단계로서, 상기 배경 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계;
적어도 하나의 방사선 고정 장치로 상기 배경 층을 고정하는 단계로서, 적어도 하나의 제1 방사선 고정 장치는 상기 열 성형 가능한 기재의 상기 제1 표면의 근처에 위치되는, 상기 고정하는 단계;
적어도 하나의 제2 전폭 프린트헤드 어레이로 상기 배경 층 상에 전면 층을 침착하는 단계로서, 상기 전면 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계;
적어도 하나의 방사선 경화 장치로 상기 배경 층 및 상기 전면 층을 경화시키는 단계;
범람 코팅기로 상기 기재의 상기 제1 표면의 일부 상에 코팅 층을 침착하는 단계로서, 상기 제1 표면은 상기 이미지를 포함하고, 상기 코팅 층은 적어도 하나의 연신성 잉크를 포함하는, 상기 침착하는 단계;
적어도 하나의 방사선 경화 장치로 상기 코팅 층을 경화시키는 단계; 및
상기 열 성형 가능한 기재를 제2 롤 내에서 리와인딩하는 단계를 포함하고,
상기 배경 층, 상기 전면 층 및 상기 코팅 층은, 상기 배경 층, 상기 전면 층 및 상기 코팅 층을 포함하는 상기 열 성형 가능한 기재가 반강성 형상을 갖는 열 성형된 물체를 형성하도록 차후의 열 성형 공정을 거치게 되는 것에 기초하여, 상기 열 성형 가능한 기재 상에 침착되는, 상기 리와인딩하는 단계를 포함하고,
상기 코팅 층에 포함된 상기 연신성 잉크는, 상기 배경 층 및 상기 전면 층에 포함된 상기 연신성 잉크보다 높은 점도를 갖는 플렉소 잉크인, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. A method for applying an image on a thermoformable substrate comprising a first surface and a second surface opposite the first surface, the method comprising:
unwinding the thermoformable substrate from a first roll in a printing module comprising a coating layer;
depositing a background layer on a portion of the first surface of the substrate with at least one first full-width printhead array, the background layer comprising at least one extensible ink;
fixing the background layer with at least one radiation fixation device, wherein at least one first radiation fixation device is positioned proximate the first surface of the thermoformable substrate;
depositing a front side layer on the background layer with at least one second full width printhead array, the front side layer comprising at least one extensible ink;
curing the background layer and the front side layer with at least one radiation curing device;
depositing a coating layer on a portion of the first surface of the substrate with an overflow coater, the first surface comprising the image, and the coating layer comprising at least one extensible ink. step;
curing the coating layer with at least one radiation curing device; and
rewinding the thermoformable substrate in a second roll;
The background layer, the front surface layer and the coating layer are formed in a subsequent thermoforming process such that the thermoformable substrate comprising the background layer, the front surface layer and the coating layer forms a thermoformed object having a semi-rigid shape. and rewinding, which is deposited on the thermoformable substrate based on being subjected to
wherein the extensible ink included in the coating layer is a flexographic ink having a higher viscosity than the extensible ink included in the background layer and the front layer. 제 10 항에 있어서,
상기 열 성형 가능한 기재는 0.014인치의 두께를 갖는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. 11. The method of claim 10,
wherein the thermoformable substrate has a thickness of 0.014 inches. 제 10 항에 있어서,
상기 배경 층, 상기 전면 층 및 상기 코팅 층은 상기 배경 층, 상기 전면 층 및 상기 코팅 층이 상기 차후의 열 성형 공정에 의해 영향을 받는 것에 기초하여 적용되는, 열 성형 가능한 기재 상에 이미지를 적용하기 위한 방법. 11. The method of claim 10,
wherein the background layer, the front surface layer and the coating layer are applied based on the effect of the background layer, the front surface layer and the coating layer by the subsequent thermoforming process. how to do it.
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